GPRS终端网关实现方案

1、2021-1-16GPRS终端网关实现方案1. 项目现状 客户上层应用需求通过工控软件Ifix完成 现场RTU数据通过无线通信终端数据传输在终端WDT通过GPRS无线网络与网关软件进行通信 网关与Ifix之间的数据交换通过第三方的虚拟串口软件来交换2. 需要解决的问题 现有网关只适用于为少量的WDT服务,当WDT数量增大或者数据量增大到一定程度时,会出现数据的丢失与WDT的断链等情况,从而影响正常的现场数据采集与控制. 现有网关只实现来回数据的转发,没有存储.针对Ifix的工作特点与机制,会造成数据回应不及时,有时还会造成在短时间内的数据量突然增口.阻塞网络. 现场设备采用ModBus工作控制

2、协议,采用在PC上虚拟串口的方式,当虚拟过多串口后,对系统资源占用较大,对通信质量也会影响.3. 网关性能设计 扩展网关通信容量,允许更多的设备同时在线. 支持多工程应用,使应不同的需求,使网关更加通用方便4. 网关通信结构设计图4.1 通信结构图 改变网关与Ifix通信机制,采用存储转发的方式.使Ifix能够及时得到设备回应. 改变网关与Ifix通信协议,丢弃虚拟串口的方式,采用ModBus-TCP协议. 改变数据招测机制.分为网关对现场设备,Ifix对应网关.通过WDT ID与虚拟IP映身.网关不再是原来的纯透穿工作方式.网关负担了更多的工作.更加智能化.5. 新功能设计 无线通讯网关可以

3、设定时间间隔的的轮询或直接招测或控制命令当向该设备直发送起/停/复位命令时）接远程DTU设备 无线通讯网关需安装关系数据库如（SQL2000或者Access）,下发命令和读取命令用不同数据表。下发命令响应时间在15秒以内。 关系数据库表单根据设定的设备通讯地址及其偏移量（地址范围）、ID等信息自动生成。 网关软件中远程设备的通讯站地址，通讯起始地址及其地址范围（偏移量），通讯设备ID及与iFix/MB1通讯地址对应关系均可设定。 当上位下发操作命令（写数据）时下发至中间过程数据库时，网关软件根据检测被写远程设备数据变化与否向该设备发送写命令。并优先读取该设备的状态数据。成功后继续原循环。 通讯

4、扫描方式按照通信结构图做成双循环方式。 对远程RTU读写的功能码根据设定通讯地址及偏移量，站地址，及对应ID由网关软件自动生成。IFIX对网关软件过程数据的读写命令解析由网关软件完成。6. 组态软件Ifix与网关通信映射关系 虚拟IP的管理 IFIX驱动最多对应8个虚拟IP通过在网关所在服务器上虚拟多个局域网IP地址,用户每次数据采集使用iFix通过Modbus tcp协议一次性对多个RTU进行采集.网关接收iFix发来的采集指令后,通过解析得到相应的寄存器地址(并非实际),然后从数据库中或者直接从RTU中获取与之对应的实际的RTU寄存器地址采集值.重新打包成Modbus tcp协议包后通过虚

5、拟IP发回给iFix软件. 通信地址映射为了实现上节所描述功能,需要在网关中作寄存器地映射,映射的一端表示iFix一发的地址,另一端表示实际的RTU寄存器地址,.网关收到双方数据后,通过两种协议及地址转换后回应给对方.iFix/MB1设备ID站址功能码RTU寄存地址偏移40001-4001012345678035103-Holding Register40011-400201040011-4002012345678021240011-400201000001-00003123456780351注：?操作命令00017-00019300004-0000612345678021200017-000

6、19300007-0000912345678026300017-00019300010-0001212345678014400017-00019300013-0001512345678031500017-00019300016-0001812345678027600017-0001933000112345678242804-Input Resgister30002300021234567809273000230003123456781929300023000412345678202030002300051234567818233000230006123456782225300023000712

7、34567832263000230008123456780831300023000912345678122230002300101234567816213000230011123456783824300023001212345678153230002300131234567834303000230014123456783033300021000112345678242802-Input Status1000110002123456780927100011000312345678192910001100041234567820201000110005123456781823100011000612345678222510001100071234567832261000110008123456780831100011000912345678122210001100101234567816211000110